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全球最著名的十大水污染事件(一):北美“死湖”事件

2021-03-19


       北美死湖事件又称北美死湖酸雨事件,指的是二十世纪开始美国和加拿大工业发达的地区酸雨增多,导致这些地区很多湖泊的酸性变强,进而导致一些湖中的生物几乎全部死亡的情况。这一情况延续至今。在英语中,对这一情况没有“事件”的叫法,而只是把几乎无生物的湖泊称为死湖(dead lakes)。

     

       工业革命之后,西方各地的工厂、汽车以及居民家庭开始大量燃煤,并把未经处理的燃煤废气排入大气,美国和加拿大也不例外,尤其是在工业发达的地区。这些废气中含有大量二氧化硫和氮氧化物(如一氧化氮、二氧化氮)。二氧化硫在大气中被氧化成为三氧化硫,然后和大气中的水结合生成硫酸。氮氧化物则在被氧化后和水生成硝酸。硫酸和硝酸都是强酸,如果降水(雨、雪、雹、露等)中强酸的浓度过高,导致降水的pH值小于5.6,那么这样的降水就是酸雨了。

     

       酸雨对生态最明显的破坏就体现在水体中,如溪流、湖泊、沼泽。有些水生物能够抵抗湖水变酸,但是另一些水生物则会随着湖水酸性增高(pH值降低)而死去。通常,年幼的生物更容易因湖水变酸而死去。当湖水的pH值降到5时,水生物的卵几乎都无法孵化。当湖水的pH值低于5时,部分成年水生物死亡。

     

       不同物种对湖水酸性的耐受能力也是不同的。比如,当pH值低于6时,蜗牛会死亡;pH值低于5.5时,小龙虾会死亡,植物基本上都会死亡,昆虫也基本上都会死亡;pH值低于5时,鳟鱼会死亡;pH值低于4时,青蛙会死亡。而且,即使某些物种能够承受低pH值,但如果它们所食用的物种因低pH值而死,它们也会因食物不足而死去。一般来说,湖水的pH值低于5.5,这片湖水的生态就严重受损,算是“死湖”了。

     

       在20世纪80年代,美国的纽约州受酸雨影响最重,死湖数量也最大,拥有超过200个死湖。马萨诸塞州其次,拥有超过100个死湖。明尼苏达、加利福尼亚、佛蒙特、宾夕法尼亚、佛罗里达等工业发达的州也因酸雨而产生了大量的死湖。

     

       在整个北美,最为人熟知的死湖莫过于阿迪朗达克的死湖了。

     

       在20世纪80年代,科学家进行了一项对美国纽约州阿迪朗达克地区湖泊状况的调查,这项调查证实了酸雨和湖水酸化以及湖泊中生物大量死亡的关系。

     

       一共有1469 个湖泊被调查,调查结果显示其中三分之一的湖泊的pH值低于5.6。这些湖当中,很多湖的酸化是由酸雨引起的。该地区的西部,酸雨最为严重,那里的湖水也是阿迪朗达克地区最酸的(能中和酸的土壤很少),而且那些湖里的生物种类是最少的。

     

       直到今天,阿迪朗达克地区西部的湖仍然是美国最酸的湖。

     

       过去的一百年中,阿迪朗达克地区的pH 值低于5.6的湖的数目增长了一倍。科学家曾经给这些湖里投放了共14吨小苏打,然而只是杯水车薪。

     

       1984年,生物学家发现阿迪朗达克地区的 Brooktrout 湖——一个曾经满是鳟鱼的湖,以及附近的几百个湖里的鱼全都死光了。2005年底,生物学家往Brooktrout湖中投放了一批鳟鱼(20条成年鱼,2000 条鱼苗)。2006 年春天,生物学家又前往Brooktrout湖调查,发现鳟鱼成功存活了。但是阿迪朗达克地区的湖水酸化仍然严重。

     

       1985年4月,美国威斯康辛州政府公布了一项调查结果,该结果显示该州的湖泊中有302个受到酸雨的严重破坏,剩下的1435个湖也不同程度地受到了酸雨的破坏,死湖占据了该州湖泊的约12%。在当时,这个州的死湖数量暂时超过了阿迪朗达克地区。

     

       加拿大安大略省的萨德伯里曾经是加拿大境内受酸雨影响最严重的地区,因为当地的镍冶炼厂曾经排放出大量的二氧化硫,引起酸雨,而且当地土壤没有足够的盐类去中和酸。当地的酸雨严重影响了湖泊。

     

       比如,1983 年对萨德伯里附近的一个湖泊——Lohi Lake 的调查显示,受酸雨影响,该湖的pH值最低可达 4.4。但是1990年后,加拿大出台的法规制约了当地的空气污染,酸雨状况得到了一定的改善。当地的湖水 pH值渐渐升高了,生物多样性也有所改善。